Teleskop EHT pořídil fotografii výtrysku černé díry Centaurus A

Astronomové ze společného projektu Event Horizon Telescope (EHT) zobrazili výtrysk v srdci blízké rádiové galaxie Centaurus A a identifikovali polohu centrální supermasivní černé díry v galaxii s ohledem na rozdělený výtrysk (jet) z jejího jádra. Galaxie Centaurus A je od Země vzdálená zhruba 13 miliónů světelných roků a její poloha se při našem pohledu promítá do souhvězdí Kentaura.

Jako první galaxii pozoroval v roce 1826 skotský astronom James Dunlop. Předpokládalo se, že se jedná o masivní eliptickou rádiovou galaxii – galaxii, která emituje výrazné rádiové vlny – a která je nejvíce nápadnou, stejně tak i zdaleka nejbližší rádiovou galaxií na obloze. Je známá rovněž pod označením NGC 5128, LEDA 46957 a ESO 270-9. Centaurus A je také vůči Zemi nejbližším aktivním galaktickým jádrem.

Astronomové předpokládají, že původně eliptická galaxie se srazila s relativně malou spirální galaxií, díky čemuž získala nezvyklý tvar, jaký u ní pozorujeme v současné době. V srdci galaxie Centaurus A se nachází supermasivní černá díra o hmotnosti přibližně 55 miliónů hmotností Slunce. Přemosťuje mezeru v hmotnosti a rychlost přírůstku mezi supermasivní černou dírou v galaxii Messier 87 a naší Galaxií – Mléčnou dráhou.

Popis k obrázku vpravo: Měřítko vzdáleností odhaluje v galaxii Centaurus A výtrysk z rozsáhlé rádiové struktury (vnější rádiové laloky) pokrývající 8 stupňů oblohy podél vnitřních rádiových laloků a optické galaxie (40x zoom), vnitřní rádiový výtrysk získaný pomocí teleskopu TANAMI (165 000x zoom) a nový snímek s nejvyšším rozlišením EHT výtrysku spouštějícího regionu (60 milionkrát zoom).

„Supermasivní černé díry sídlící v centrech galaxií podobných Centaurus A pohlcují plyn a prach, který je přitahován v důsledku jejich mimořádné gravitační přitažlivosti,“ říká Michael Janssen, astronom na Max-Planck-Institut für Radioastronomie and Radboud University a jeho spolupracovníci z EHT Collaboration. „Tento proces uvolňuje obrovské množství energie a galaxie se tak stává aktivní.“

Většina hmoty ležící blízko okraje černé díry padá dolů. Avšak některé z obklopujících částic unikají chvilku před dopadem a jsou odfouknuty daleko do kosmického prostoru: výtrysky (jety) – jedny z nejzáhadnějších a energetických rysů galaxií – se právě zrodily. V porovnání s dřívějšími pozorováními teleskop EHT zobrazil výtrysk z galaxie Centaurus A s desetinásobně vyšší frekvencí a šestnáctkrát lepším rozlišení.

„To nám dovolí vůbec poprvé pozorovat a studovat extragalaktický rádiový výtrysk v měřítkách menších než vzdálenost, kterou světlo překoná za jeden den,“ říká Michael Janssen. „Zahlédneme zblízka a osobně, jak je hrůzně gigantický výtrysk vymrštěn supermasivní černou dírou při svém zrodu.“

Nový snímek pořízený EHT ukazuje, že výtrysk z galaxie Centaurus A je jasnější na okraji ve srovnání se středem. Tento jev je znám i u jiných výtrysků, avšak nikdy nebyl pozorován tak výrazně již dříve.

„Nyní jsme schopni vyloučit teoretické modely výtrysků, které nejsou způsobilé vysvětlit toto okrajové zjasnění,“ říká profesor Matthias Kadler, astronom na University of Würzburg. „To je pozoruhodný rys, který nám pomůže lépe porozumět výtryskům vytvářeným černými dírami.“

Astronomové zjistili, že zdroj struktury galaxie Centaurus A se podobá výtrysku v galaxii M87. Kromě toho vědci identifikovali polohu supermasivní černé díry v galaxii Centaurus A s ohledem na její vyřešené jádro výtrysku na vlnové délce 1,3 mm a usoudili, že stín horizontu událostí zdroje by měl být viditelný na frekvencích několika terahertzů.

„Tato data jsou ze stejné pozorovací kampaně, která dodala proslulý snímek černé díry v galaxii Messier 87,“ říká profesor Heino Falcke, astronom na Radboud University. „Tyto nové výsledky ukazují, že soustava dalekohledů EHT poskytuje studnici dat bohaté rozmanitosti černých děr a je zde stále ještě co objevovat.“

Výsledky týmové vědecké práce byly publikovány v časopise Nature Astronomy.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/event-horizon-telescope-black-hole-jet-centaurus-a-09878.html a https://arstechnica.com/science/2021/07/event-horizon-telescope-captures-birth-of-black-hole-jet-in-centaurus-a/

autor: František Martinek